Das Schnellladen Quick Charge ist eine Technologie, die von der Firma Qualcomm entwickelt wurde, um die Einschränkungen des USB-Kabels zu überwinden und jedes mobile Gerät schneller aufzuladen.
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Das Problem liegt darin, wie wir mehr Strom an das Gerät übertragen können. Die Antwort mag einfach erscheinen: Erhöhen Sie den dem Gerät zugeführten Strom. Allerdings tragen USB – Kabel eine begrenzte Menge an Strom vor dem Brennen, so dass unsere Ladekapazität durch diesen Strom begrenzt wird.
Um dieses Problem zu lösen, erhöht Quick Charge die USB-Spannung von den herkömmlichen 5 V des USB-Anschlusses auf sogar 12 V. Auf diese Weise ist es möglich, mit demselben USB-Strom mehr Strom zu übertragen . (Wir erinnern uns: Leistung = Spannung x Strom).
Ziel dieser Analyse ist es, die Vor- und Nachteile dieser Technologie während des Ladevorgangs der Power Bank mit der Schnellladung QC3.0 und der Standardladung 5 V zu untersuchen .
Um diese Tests durchzuführen, hat uns der Hersteller RAVPower seine 20.100- mAh- Powerbank zur Verfügung gestelltund die erforderlichen Geräte bereitgestellt , um die der Powerbank während des gesamten Ladevorgangs zugeführte Leistung zu analysieren und zu messen.
Das RAVPower 20100 mAh-Modell ist eine Power Bank mit der neuesten Ladetechnologie, die Quick Charge 3.0 sowohl in den Eingangsanschlüssen (Micro-USB) als auch im Ausgangsanschluss (USB) sowie einen USB-Typ-C-Anschluss enthält , der als Eingang verwendet werden kann. oder Ausgabe (bidirektional). Darüber hinaus verfügt es über eine weitere USB-Steckdose mit iSmart Smart Charging .
Die Ladevorgänge (Standard und mit Quick Charge 3.0) werden im Folgenden beschrieben, wobei zu berücksichtigen ist, dass die Power Bank zuvor vollständig entladen wurde, um diese Tests durchzuführen.
Power Bank Lastanalyse
Laden Sie mit Quick Charge 3.0
Um die Power Bank schnell aufzuladen, muss ein kompatibles QC3.0-USB-Ladegerät verwendet werden. In unserem Fall haben wir dieses RAVPower 30W QC3.0 Ladegerät verwendet, an das wir den grünen Anschluss anschließen, um den Ladevorgang zu starten.
Quick Charge 3.0 Ladeprotokoll
Im Gegensatz zu normalen Ladevorgängen (bei 5 V), bei denen in den USB-Anschlüssen die D + – und D- -Datenleitungen nicht erforderlich sind, werden sie in den Ladevorgängen mit QC3.0 zur Steuerung der Spannungen des USB-Anschlusses verwendet.
Durch die Verwendung von Datenleitungen kommunizieren das Ladegerät und die Power Bank daher, um die geeignete Ladespannung im USB-Anschluss herzustellen. Diese Spannung wird durch die Power Bank, ihre Temperatur, ihren Ladezustand usw. bedingt.
Die verschiedenen im QC 3.0-Ladeprotokoll verfügbaren Spannungspegel sind nachstehend aufgeführt :
Wie aus der Tabelle hervorgeht, gibt es bis zu 3 Spannungspegel: 5 V (Standard), 9 V und 12 V sowie einen „kontinuierlichen“ Modus, in dem die Power Bank die Ladespannung in Intervallen von 200 mV festlegen kann.
Nachdem die USB-Spannung hergestellt wurde, beginnt sie, unsere Power Bank aufzuladen:
Die obige Grafik zeigt den Ladevorgang für den 20100 mAh RAVPower. Es ist zu sehen, wie die Power Bank zu Beginn des Ladevorgangs die USB-Spannung um 7,2 V und einen USB-Strom von ca. 2,4 A herstellt.
Erwähnen Sie, dass für diese Arbeitsspannung (7,2 V) die Ladespezifikationen den Ausgangsstrom für Spannungen zwischen 6,5 V und 9 V auf maximal 2 A begrenzen .
In der letzten Ladephase steigt die USB-Spannung auf ca. 7,6V an. und der Strom beginnt allmählich zu fallen, wenn er sich 100% Last nähert.
5V Laden
Mit demselben Ladegerät, jedoch über den anderen Standard-USB-Ladeanschluss, wird die Power Bank (vor ihrer vollständigen Entladung) aufgeladen.
Schlussfolgerungen und Vergleich der Ladevorgänge
Sobald die beiden möglichen Arten des Ladens auf der RAVPower Power Bank durchgeführt wurden, analysieren wir die erzielten Ergebnisse:
| Schnellladung QC3.0 | Standardladung 5V | |
| Ladezeit | 5h 38 min | 11h 35 min |
| Theoretische Energiebank-Energie (Wh) | 74,3 Wh | 74,3 Wh |
| Gesamtenergiezufuhr (Wh) | 81,5 Wh | 85,5 Wh |
| Effizienz beim Laden der Power Bank | 74,3 Wh / 81,5 Wh = 91,16% | 74,3 Wh / 85,5 Wh = 86,9% |
| Momentane maximale Leistung (W) | 17,63 W (max. 18 W QC3.0) | 7,86 W. |
| Momentaner Maximalstrom (A) | 2,45A | 1,60A |
| Maximale erreichte Temperatur (ºC) | 41ºC | 42,4ºC |
Effizienz
Erstens wird die Tatsache hervorgehoben, dass für eine Powerbank mit einer 74,3-Wh-Batterie mehr Energie bereitgestellt werden musste, als gespeichert werden kann. Warum ist das so?
Die Antwort ist einfach: Während des Ladevorgangs geht ein Teil der der Energiebank zugeführten Energie in Form von Wärme verloren (oder wird abgeführt) . Dies liegt an der Tatsache, dass die Power Bank intern über Schaltkreise verfügt, die verschiedene Aufgaben ausführen, vom Schutz der Power Bank vor Kurzschlüssen und Überspannungen bis hin zur Steuerung der Ladung der Lithiumbatterien im Inneren.
Je effizienter eine Power Bank ist, desto weniger Energie verliert sie in Form von Wärme. Dies spiegelt sich nicht nur im Verbrauch wider , sondern auch in der Temperatur , die die Power Bank während des Gebrauchs erreicht.
Dieser Wirkungsgrad hängt nicht nur von der Art der Last ab, sondern unterscheidet sich auch, wenn es sich um einen Entladevorgang handelt, da die zum Be- und Entladen verwendeten Schaltkreise nicht gleich sind.
Aus diesem Grund wird angenommen, dass eine Power Bank mit diesen Kapazitäten ein Mobiltelefon mit einer Kapazität von 2500 mAh insgesamt 8-mal (8 × 2500 mAh = 20000 mAh) bei 100% Ladung aufladen kann.
Dies ist nicht ganz richtig, da während des Ladevorgangs ein Teil der in der Energiebank gespeicherten Energie sowohl in den internen Schaltkreisen als auch in denen des Mobiltelefons selbst und des Kabels als Wärme abgeführt wird vereint sie.
Darüber hinaus ist die Effizienz, die während des QC3.0-Ladevorgangs erzielt wird, höher als der normale Prozess , der nicht nur bei den Ladezeiten, sondern auch bei den Temperaturen geschätzt wird , obwohl die Abweichung nicht beträchtlich ist.
Im Allgemeinen ist die Power Bank mit dem QC3.0-Ladevorgang sehr effizient, sehr schnell und auch die erreichten Temperaturen sind durchaus akzeptabel.
Ladezeit
Zweitens werden die Ladezeiten für jeden Prozess hervorgehoben, wobei der Ladevorgang mit QC3.0 bis zu 2,05-mal schneller ist als bei einem normalen Ladevorgang. Dies ist bemerkenswert, wenn wir uns die über das Kabel gelieferten Leistungen ansehen. USB, wird beim Aufladen des QC3.0 2,24-mal höher.
Power Bank-Entladungsanalyse (Laden eines Geräts)
Als Nächstes führen wir die RAVPower Power Bank-Entladungstests durch, indem wir ein Gerät aufladen.
Wir werden das Laden des Geräts unter Verwendung der Schnellladung Quick Charge 3.0 als Standardladung bei 5 V untersuchen und die mit jeder Ladungsart erzielten Ergebnisse analysieren.
Intuitiv neigt man dazu zu glauben, dass eine Powerbank wie die 20.100-mAh-RAVPower ein 10.000-mAh-Gerät mindestens zweimal aufladen kann. Die unten gezeigten Tests zeigen jedoch, dass dies nicht ganz zutrifft, da während des Downloadvorgangs sowohl in der Power Bank selbst (RAVPower) als auch im empfangenden Gerät (Tqka) Strom verloren geht.
Mit Quick Charge 3.0 herunterladen
Mit Quick Charge 3.0 des Tqka- Geräts mit einem 37-Wh-Akku (10000 mAh x 3,7 V) wurde eine erste vollständige Aufladung durchgeführt . Anschließend wird dieses Gerät ein zweites Mal aufgeladen, um zu demonstrieren, dass es nicht zu 100% mit der verbleibenden Energie aufgeladen wird, die die RAVPower-Powerbank nach dem ersten Aufladen haben wird.
Wie aus den Ergebnissen in der Tabelle hervorgeht, musste die RAVPower-Powerbank insgesamt 51,32 Wh liefern , um unser Tqka-Gerät zu 100% mit Quick Charge 3.0 aufzuladen .
Wie wir sehen können, wird mehr Energie geliefert als das Gerät benötigt (51,32 Wh-37 Wh). Diese „überschüssige“ Energie von 14,32 Wh entspricht dem Energieverlust während des Entladungsprozesses der Energiebank .
Nach der ersten vollständigen Ladung des Tqka- Geräts führen wir eine zweite Ladung mit der verbleibenden Energie der Energiebank durch.
| 1. Laden des Geräts | 2. Laden des Geräts | |
| Ladezeit | 4h 15min | 0h 55,33min |
| Theoretische Energiebank-Energie (Wh) | 74,3Wh | 23Wh |
| Theoretische Geräteenergie (Wh) | 37Wh | 37Wh |
| Gesamtenergiezufuhr (Wh) | 51.32Wh | 5.09Wh |
| Effizienz des Entladevorgangs | 37 Wh / 51,32 Wh = 72,09% | |
| Effizienz der Powerbank-Entladung | (51,32 + 5,09) Wh / 74,3 Wh = 75,92% | |
| Momentane maximale Leistung (W) | 14,37 W (max. 18 W QC3.0) | 5,25 W. |
| Momentaner Maximalstrom (A) | 1,7A | 1.13A |
| % Last ausgeführt | 100% | 9,92% |
Andererseits ist bei der zweiten Ladung des Tqka- Geräts zu sehen, dass 100% der Ladung NICHT wie geplant erreicht werden. Das Gerät wird nur zu 9,92% aufgeladen, bevor der Akku der Power Bank leer ist. Die zugeführte Leistung beträgt 5,09 Wh.
Die RAVPower 20.100-mAh-Powerbank kann das 10.000-mAh-Tqka-Gerät ungefähr 1,1-mal schnell aufladen. *
Diese Anzahl der Ladevorgänge kann abhängig vom angeschlossenen 10.000-mAh-Gerät und der Effizienz beim Aufladen variieren. Es wird jedoch bestätigt, dass wir mit einer 20.100-mAh-Powerbank ein 10.000-mAh-Gerät nicht 2 Mal aufladen. .
5V Entladung
Als nächstes wiederholen wir den oben beschriebenen Vorgang, laden jedoch das Tqka-Gerät mit dem Standard-USB-Anschluss bei 5 V auf :
Nach dem ersten Aufladen stellen wir in der Tabelle fest, dass die Power Bank für eine vollständige Aufladung des Geräts viel mehr Zeit benötigt hat als mit Quick Charge 3.0, der Ladevorgang jedoch auch effizienter war (geringere Verluste).
Dies bedeutet auch, dass das Gerät beim zweiten Aufladen mehr (15,43%) aufladen konnte, bevor der Akku der Power Bank leer ist.
| 1. Laden des Geräts | 2. Laden des Geräts | |
| Ladezeit | 7h 48min | 0h 59min |
| Theoretische Energiebank-Energie (Wh) | 74,3Wh | 28,85Wh |
| Theoretische Geräteenergie (Wh) | 37Wh | 37Wh |
| Gesamtenergiezufuhr (Wh) | 47.45Wh | 7.32Wh |
| Effizienz des Entladevorgangs | 37 Wh / 47,45 Wh = 77,97% | |
| Momentane maximale Leistung (W) | 7,94 W. | 7,13 W. |
| Momentaner Maximalstrom (A) | 1,65A | 1,52A |
| % Last ausgeführt | 100% | 15,43% |
Die RAVPower 20.100-mAh-Powerbank lädt das Tqka 10.000-mAh-Gerät ungefähr 1,15-mal mit Standardladung auf. *
Ebenso variiert die Anzahl der Ladungen je nach angeschlossenem Gerät. Es wird auch bestätigt, dass wir mit der Standard-5-V-Ladung ein Gerät öfter aufladen als mit der Schnellladung.
Schlussfolgerungen und Vergleich der Download-Prozesse
Sobald die Ladung mit Schnellladung und 5-V-Ladung analysiert wurde, werden wir die Ergebnisse vergleichen, die bei einer vollständigen Ladung des Geräts erzielt wurden :
| Laden des Geräts mit QC3.0 | Gerät wird mit 5V aufgeladen | |
| Ladezeit | 4h 15min | 7h 48min |
| Theoretische Energiebank-Energie (Wh) | 74,3Wh | 23Wh |
| Theoretische Geräteenergie (Wh) | 37Wh | 37Wh |
| Gesamtenergiezufuhr (Wh) | 51.32Wh | 47.45Wh |
| Effizienz des Entladevorgangs | 37 Wh / 51,32 Wh = 72,09% | 37 Wh / 47,45 Wh = 77,97% |
| Momentane maximale Leistung (W) | 14,37 W (max. 18 W QC3.0) | 7,94 W. |
| Momentaner Maximalstrom (A) | 1,7A | 1,65A |
| % Last ausgeführt | 100% | 100% |
Als Schlussfolgerung aus den Ergebnissen der mehreren durchgeführten Tests ist es gerechtfertigt, dass die normale Ladung 5,88% effizienter ist als die QC 3.0-Schnellladung , was sich in einem höheren Ladungsprozentsatz (bis zu 5,52% mehr) niederschlägt ) auf eine zweite Ladung des Gerätes.
Wie erwartet sind die Ladezeiten im normalen Download-Prozess jedoch erheblich länger, wobei das Schnellladen 1,83-mal schneller ist als das normale Laden.
Kurz gesagt, wir können diese Analyse zusammenfassen in:
Die Verwendung einer Power Bank mit Schnellladung zum Aufladen eines Geräts bedeutet ein Aufladen in kürzerer Zeit , jedoch auf Kosten weniger Ladungen in der Power Bank aufgrund einer größeren Anzahl von Verlusten während des Ladevorgangs des Geräts als beim Laden. Standard bei 5V .
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